电力电缆的故障诊断与检测技术探析

兰强

摘 要：当前电力电缆主要是用于传输以及对于电能的分配。我国现阶段经常在城市地下电网、过海的水下输电线以及发电站的引出线路之中使用电缆。而在目前我国电力线路之中，电缆占据的比例不断提高，受到人们的重视。本文对于电力电缆出现故障的原因进行了解，进一步分析电力电缆故障检测技术，希望可以进一步改善我国电力电缆出线故障的情况。

关键词：电力电缆;故障检测;故障原因

引言：

目前我国城市化发展速度不断提高，人们日常生活以及工作之中对于电能的需求不断增加，电力电缆受到人们的重视。相对于架空线路来说，目前电力电缆出线故障的概率较低，并且具有节省空间的作用，在使用时更加方便以及安全。但是目前电力电缆依旧还会出现一定的故障，这便需要提高电力电缆故障检测技术的水平，从而达到降低出现故障的概率，保障居民安全用电。

一、电力电缆出现故障的原因

（一）绝缘老化变质

当前电缆出线绝缘老化变质主要有以下几种情况。第一，电场作用。由于电缆绝缘介质长时间在电场的作用下，其内部会出现明显的气隙，从而导致绝缘内部出现游离问题，而导致绝缘性能有所降低。第二，晶化作用。绝缘以及保护层都会在外力以及内应力的作用下，都会出现一定程度的损伤。其具体的表现是出现振动晶化疲劳，以及冲击性电动力出现损害，而导致铅包层产生龟裂问题，进而使其出现受潮情况，造成电缆的绝缘性有所降低。第三，水分以及化学作用[1]。一旦其中绝缘介质出现电离时，气隙之中便会出现臭氧或者硝酸等化学物品，对于绝缘层进行腐蚀。而绝缘之中存在的水分，会导致绝缘纤维出现水解，使电缆的绝缘性能下降。第四，电缆绝缘层会由于腐蚀性问题而出现麻点或者穿孔问题。

（二）过热

电力电缆出现过热的情况较为复杂，不仅有外在因素，还存在内因。内因主要是由于地纳兰绝缘内部的气隙的游离而导致电缆局部出现过热问题，而导致其出现绝缘炭化。而外部因素主要是由于电缆过载而出现过热问题。其主要是安装在电缆密集处、穿在干燥管的电缆和电线沟或者电缆隧道等通风较差的环境之中的电缆部分，都会由于本身过热的问题，而导致其绝缘出现问题。电缆出现过热情况时，会导致其绝缘层出现老化变质为。电缆出现过负荷，是当前电缆出线过热的一项重要原因[2]。

（三）机械损伤

当前电力电缆出现故障的常见一项原因，便是由于电力电缆存在机械损伤问题。由于一部分机械损伤较轻，因此短时间内并没有出现较大的故障，而是在几个月，甚至几年之后出现损伤的部位才会产生故障问题。

1、直接受外力出现的损伤

电力电缆由于直接外力出现损伤，主要是因为事故或者交通运输时，而导致的损伤。例如挖土、超重或者搬运情况，都有可能会导致电缆出现误伤，而导致电缆出现直接的损伤。而形式车辆其震动或者冲击性符合，都会导致电缆的铅包带出现裂损问题，甚至会导致公路或者铁路与之平行敷设，的点击的铅包带出现破损问题。

2、安装过程中出现的损伤

第一，在安装的过程之中，不小心将电缆碰伤;第二，由于机械牵引力过大，而导致电缆出现拉伤;第三，电缆过度的弯曲，而导致电缆出现损伤。

3、敷设过程出现的损伤

电缆由于受到较大的拉力，或者出现弯曲过度问题时，而导致电力电缆出现的损伤问题。

4、自然力造成的损伤

①由于电缆出现自然变形，而导致管口或者支架上面的电缆外皮出现擦伤;②由于土地沉降，而导致拉力过大，从而造成中间接头或者导体被拉断;③终端头受到自然拉力以及内部膨胀的作用，而导致电缆护套出现裂损;④由于电缆自然地热胀冷缩，以及土壤下沉问题而导致的拉力，使中间接头被拉断;⑤导体和终端头的瓷套，由于受力而出现破损问题等。

5、设计以及制造工艺存在的问题

在进行设计的时候，经常存在中间接触头，和终端头的防水设计存在不周密，以及选择原材料质量不当，对于电场分布考虑等等各方面问题。除此之外，设计的主要弊病还包含工作人员对于工艺要求并不严格，机械强度的裕度存在不足等等问题。需要注意的是，一旦中间接触头和终端头，在制作的时候，无法严格根据工艺的具体规则要求进行相应的制作，便会导致电缆头的故障出现增多的情况。比如出现封铅不严格，导线的连接并不牢固，其中的芯线出现过度弯曲，所适用的绝缘材料存在潮气，以及绝缘剂没有灌满，而导致盒内存在空气间隙等等问题。

二、电力电缆故障检查技术

（一）电力电缆的测距类别

1、高压冲脉法

当前在进行电力电缆检测时，较为常用的一种方式便是高压冲脉法，甚至其相对于经典电桥法，更加适用于高压测距之中。在进行检测的过程之中，其对于电压施加值要加强注意，由于在放电之后，还会出现反射脉冲以及脉冲，因此要更加严谨计算其出现故障的位置。使用高压冲脉法，最大的优势便在于其具备十分广泛的测试范围[3]。但是由于其要求较高，因此必须由专业人士进行操作。

2、经典电桥法

经典电桥法是我国目前使用时间最长的检测方式。其更多是在应用在故障检测之中的单相接。第一，要将非故障与故障的导体进行相连，使其形成小桥的状态;第二，将小桥调整到平衡的状态，可以利用电阻等进行调节。第三，在其达到平衡之后，便可以进行检测。其检测的具体加过可以利用对于桥臂的电阻比进行计算。而这种方式虽然检测时间较长，但是却属于经典的检测方式。但是目前我国科学技术发展速度加快，该方式已经不太适合时代发展的具体要求，从而使用概率不断降低。

3、驻波法

其最关键的便是在波的振幅以及频率。需要注意的是，该方式并不适合进行高阻测量，可以运用在开路故障的检测之中。

4、闪络法

闪络法的具体原理是，通过使用高电压，对于某个故障点进行作用，从而使其可以频繁放电，在进行距离的测试。其具体分成直闪法以及冲闪法，相对于而言前者更加简单，并且测量的距离更为精准化。

（二）行波法

当前行波法最重要的一部分，便是速度传播值。为了保障在测距时理解更加方柏霓，其可以选择传播时间和速度传播值进行结合。目前行波法主要包括四类，即脉冲电流、脉冲电流以及低压脉冲反射，和二次脉冲法。这四类方式的优缺点并不一致，因此在出现故障的时候，工作人员需要根据故障的實际情况，以及故障的性质，选择最合适以及最科学的检测方式。

（三）高、低阻故障检测

需要注意的是，在出现故障的时候，高阻和低阻并没有完全固定的分别，而对于其进行区分辨别，则主要是根据试验设备的实际条件，例如试验电压的高地情况，验流记的灵敏程度，以及电桥的实际结构等;除此之外，还可以根据被试电缆导体的实际电阻大小进行区分。就目前的情况下分析，可以使用的电缆探伤仪试验点也是可以达到600V。因此在进行高电阻故障测量的时候，需要提高试验电压，或者将验流记的灵敏程度进行提升。一般情况下，会认为故障点租在100kΩ的情况下，可以称其为低阻故障。

三、结论

当前虽然相对于架空线路来说，电力电缆具备较为明显的优势，但是其还存在较多的问题，需要工作人员加强对于电力电缆故障的检测。文章对于电力电缆出现故障的原因进行分析了解，并提出电力电缆检测的相关技术，希望可以提高电力电缆的安全性，降低出现故障的概率。

参考文献

[1]王晓剑， 何天磊， 陈聪， 等. 紫外成像检测技术在高压电气设备故障诊断中的应用[J]. 电气时代， 2019（4）：21-23.

[2]师涛， 李孝， 何杰， 等. 高压电缆缺陷现场检测技术及故障快速定位方法研究[J]. 电工技术， 2019（16）：77-79.

[3]郭冬梅， 郭爱军， 孙诚. 高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术[J]. 科技创新与应用， 2017（32）：121-122.